Технология DLP
Что из себя представляет?
Основной элемент – электромеханическая система микро размеров, создающая изображение при помощи небольших зеркал, которые располагаются в полупроводниковом чипе DMD. Каждое зеркало отвечает за изображение одного пикселя.
Данные микрозеркала отличаются высокой скоростью позиционирования, свет отражается на радиатор или линзу. За счет быстрого движения зеркал можно изменять интенсивность света, проходящего через линзу. Таким образом, создается несколько грации серого цвета.
Как работает?
Большинство проекционной техники с технологией DLP подразумевает наличие лишь одной микроэлектросхемы. Белый свет проходит через линзу и далее попадает на цветной фильтр. В результате поверхность чипа освещается одним из базовых или дополнительных цветов, например красным, пурпурным или синим. Смена положения зеркал и время, которое они проводят в каждой позиции, регулируется в зависимости от цвета. Последовательность смены цветов приводят к тому, что они перемешиваются и создают в итоге изображение, которое человек видит на экране.
Применение данной технологии позволяет получать высокую яркость картинки. В проекционном оборудовании кинотеатрального типа применяются трехматричные конфигурации.
В таких моделях поток света разделяется на три отдельных – синий, красный и зеленый. Каждый поток направлен на свою микэроэлектросхему, отраженные от их зеркал лучи уже проецируются на экран.
Вне зависимости от области использования и конструкции самого DLP проектора системы продолжаются модернизироваться, поднимая планку и для других технологий. Изначально создается мини картина, которое отражается при помощи нескольких миллионов зеркал, а затем превращается в широкоформатное изображение.
Сильные стороны
Поскольку зеркала (пиксели) расположены достаточно близко друг к другу, то эффект «проволочной сетки» практически отсутствует.
«Проволочная сетка» представляет собой явление, которое может проявляться как структурное изображение на LCD проекторах, которая видна невооруженным глазом в некоторых моделях. На проекторах DLP этот эффект значительно ниже, что делает изображение более точным для мелких и статичных деталей.
- DLP проекторы достигают более высокого коэффициента контрастности.
- DLP проекторы имеют тенденцию работать тише.
- DLP проекторы, как правило, меньше и легче, чем их LCD-аналоги, так как система использует только одну панель, вместо трех.
- Оптика работает таким образом, что DLP проекторы идеально подходят для пыльных или задымленных помещений, такие как клубы.
Недостатки
- Некоторые пользователи DLP проекторов могут страдать от «эффекта радуги» наблюдая короткие вспышки в виде радуги на экране, которая может проявляться на контрастных сценах белого или черного фона, но за последние годы технология значительно улучшилась и количество людей, которые замечают этот эффект существенно поубавилось.
- Несмотря на прогресс последних моделей, DLP проекторы не так хорошо справляются с передачей цвета, как технология LCD. Цвет может играть важную роль на выставках картин или фотографий.
Световой поток
Световой поток – это величина, характеризующая количество световой мощности в потоке излучения. Световой поток – величина субъективная в том смысле, что оценивается в соответствии с относительной спектральной чувствительностью среднего человеческого глаза.
Световой поток мультимедийных проекторов измеряют в ANSI2 люменах Этот параметр был введён в 1982 г. в качестве единицы, характеризующей среднюю величину светового потока проектора по девяти равномерно распределённым по площади экрана зонам.
Световой поток проекторов может находиться в диапазоне до 10 тыс. ANSI лм, но для домашнего кинотеатра или небольшого офиса вполне достаточно будет и 3 тыс. ANSI лм, а если в проекторе в качестве источника света используется светодиод, то световой поток составит всего несколько сотен и даже десятков ANSI лм.
На практике проекторы используют в условиях подтемнения или обычного освещения.
«Подтемнение» означает, что засветка экрана от посторонних источников не должна превышать 20 люкс. То есть окна вблизи экрана должны быть занавешены, яркий свет вблизи экрана отключён, но в помещении достаточно светло для чтения документов, иначе работать будет просто некомфортно.
Термин «обычное освещение» означает, что помещение перед включением проектора не затемняется, однако всё-таки нужно избегать попадания на экран прямого солнечного света яркое потолочное освещение перед экраном лучше выключить.
Чем больше яркость проектора, тем лучше картинка. Краски более контрастны, больше возможностей для регулировок параметров изображения.
Приведённая ниже эмпирическая формула позволяет сделать приблизительную оценку требуемой мощности светового потока проектора:
Ф = S x к
Где: Ф – световой поток в ANSI лм;S – площадь экрана в кв. м;к – коэффициент, на величину которого влияет уровень освещённости помещения.
Значение к для незатемнённых помещений составляет 500-800, а для затемнённых – 200-350.
Проекционные технологии
В зависимости от выбранного проектора, качество изображения бывает различное. Полученную картинку можно оценить по основным параметрам:
- яркость,
- точность цветопередачи,
- контрастность,
- глубина цвета,
- частота обновления,
- равномерность освещения,
- оптическая эффективность,
- разрешение.
Чтобы мультимедийные изображения выглядели качественными, технологии проекторов должны обеспечивать высокий уровень основных параметров. Однако не все проекционные системы в равной степени могут обеспечить оптимальный технический уровень.
Далее рассмотрим основные отличительные особенности LCD и DLP цифровых технологий.
Фотополимеры в стоматологии для печати на SLA/DLP/LCD 3D принтерах
Для этой смолы самое главное, максимально возможный уровень детализации и отсутствие токсичности для человека. С помощью нее можно изготавливать элайнеры, хирургических шаблонов для точного позиционирования имплантов, коронок, зубных протезов, прототипов зубного ряда, восстановлении зубов фотополимерами. Обычно этот вид фотополимера самый дорогой в линейке производителя. Данная смола должна имееть IIa класс биосовместимости.
Нормы биосовместимости класса I относятся к материалам, которые разрешено использовать для:
- неинвазивные устройства, которые контактируют с неповрежденной кожей
- приспособления для временного использования или краткосрочного использования в полости рта или слухового прохода или в носовых полостях
- многоразовые хирургические инструменты
Нормы биосовместимости класса IIa относятся к материалам, которые разрешено использовать для:
- устройства, которые контактируют с биологическими жидкостями или открытыми ранами
- устройства, используемые для введения или удаления веществ в человеческий организм и из него
- инвазивные краткосрочные устройства, такие как инвазивные хирургические элементы
- долгосрочные имплантируемые устройства, устанавливаемые в полость рта
Подробнее о 3D печати в стоматологии можно почитать в статье
- Время засветки фотополимера: 4-6 с
- Длина волны: 405 нм
На что обратить внимание при покупке проектора
Разрешение изображения
Как и в мониторах – чем выше разрешение отображаемого изображения, тем лучше его качество – прежде всего резкость, а значит и лучшее представление деталей. Наиболее популярные разрешения экрана, используемые в проекторах, в настоящее время: 1024×768, 1280×800, 1920×1080 и 1920×1200. Последние модели позволяют отображать изображения с разрешением до 4К.
Формат изображения
Определяет пропорции отображаемого изображения, как отношение его ширины к высоте. Чаще всего встречаются форматы 4:3, 16:9 и 16:10. Первый из них является достаточным решением для бизнес-приложений. Два других стандарта – широкоэкранные форматы, используемые в домашних кинотеатрах.
Интерфейс подключения
Проекторы, в зависимости от модели, могут иметь богатый набор интерфейсов, позволяющих передавать сигналы.
Наиболее распространенными являются:
- HDMI – позволяет передавать видео и аудио сигналы очень высокого качества
- D-Sub – используется для отправки аналогового сигнала с разрешением XGA; встречается всё реже
- S-Video – используется на старых компьютерах Apple для передачи аналогового сигнала
- DVI – позволяет передавать высококачественный видеосигнал без звука
- USB – используется для подключения компьютера или носителя
Размеры и вес проектора
Также стоит обратить внимание на мобильность проектора. Группу устройств для путешественников представляет собой портативные проекторы, отличающиеся малым весом и небольшими размерами. Мобильные проекторы весят от 1 до 2,5 кг, а вес более крупных моделей достигает до 5 кг
Мобильные проекторы весят от 1 до 2,5 кг, а вес более крупных моделей достигает до 5 кг.
Срок службы лампы
Лампа является основным элементом проектора. Качество отображаемого изображения будет зависеть от её долговечности и эффективности. Как правило, лампа должна работать около 2000 часов в обычном режиме. При использовании экономичного режима это время увеличивается до 3000 часов. Если это время короче, ищите проектор с лампой лучшего качества.
Этот параметр очень важен, когда проектор используется интенсивно и часто
По истечении времени, указанного производителем, следует приобрести новую лампу, поэтому стоит обратить внимание на стоимость новой детали и её доступность. В случае устройств со сроком службы лампы около 4000 часов, при использовании проектора в течение 7-8 часов в день лампа потребует замены через 1,5 года. Стоит обратить внимание на этот параметр, если вместо телевизора будет использоваться проектор
Стоит обратить внимание на этот параметр, если вместо телевизора будет использоваться проектор
Колонки
Мультимедийные проекторы используются для воспроизведения как изображения, так и звука. Большинство из этих устройств оснащены монодинамиками. Однако, вы можете приобрести модели со встроенными стереодинамиками.
Беспроводная связь
В дополнение к разъемам, которые позволяют подключить компьютер, ноутбук, декодер или диск к проектору, хорошо, если проектор также оснащен возможностью беспроводной связи.
Уровень шума
Вопреки внешнему виду, не только компьютер может создавать раздражающий шум. Если проблема тихой работы важна, например, при использовании проектора в качестве домашнего кинотеатра, следует искать устройства с низким уровнем шума. Большинство проекторов на рынке генерируют шум на уровне 30 дБ.
Дополнительные параметры
Помимо стандартных элементов, стоит обратить внимание на дополнительную функциональность проектов, например:
- Lens Shift – возможность регулировать угол отображения изображения. Благодаря этой функции проектор не должен стоять прямо перед экраном;
- Коррекция трапецеидальных искажений – позволяет корректировать слегка искаженное изображение;
- Автофокус – автоматическая настройка фокуса;
- Система регулировки цвета – полезна при отображении изображения на стене в цвете, отличном от белого;
- Встроенный мультимедийный проигрыватель – позволит запускать мультимедийные файлы, например, фильмы и презентации, без необходимости подключения дополнительных устройств. Такие решения используются, в основном, в мобильных проекторах, которые также работают с PDF-файлами и популярными расширениями офисных пакетов;
- Интерактивная доска – позволяет управлять отображаемым изображением с помощью специальной ручки/пера, а также дополнять презентацию, вводя тексты уже на доске;
- Совместное использование экрана – позволяет отображать в виде мозаики изображения с нескольких устройств одновременно.
Это стоит знать! Не только телевизоры и мониторы позволяют наслаждаться трёхмерным изображением. На это также способны мультимедийные проекторы при использовании затворных очков.
DLP проекторы
Основной конструктивный элемент DLP проектора – матрица, состоящая из миниатюрных зеркал, размером около 15 микрон. Расстояние между зеркалами – менее микрона. Зеркала, являющиеся, по сути, пикселями изображения, закреплены на подвижных основаниях, способных под действием электрического поля принимать два фиксированных положения. Поле генерируют электроды, подключенные к ячейкам памяти SRAM, также размещенным на матрице. В первом положении зеркало отражает падающий на него свет точно в объектив. Пиксель на экране будет белым. Во втором – свет направляется на светопоглотитель, изготовленный из материала, имеющего малый коэффициент отражения. На экране пиксель будет черным. Этот принцип попеременного отражения падающего света микрозеркалами лежит в основе принципа работы любого DLP проектора.
DLP матрицы миниатюрны. Например, матрица, обеспечивающая Full HD изображение, имеет размеры 6х4 см.
DLP проекторы с одной матрицей
Устройство DLP проектора с одной матрицей основано на использовании вращающегося диска, выполняющего роль светофильтра. Он размещен между лампой и матрицей и поделен на три равных сектора: красного, синего и зеленого цветов. Проходя через окрашенный сектор, свет попадает на матрицу, отражается от микрозеркал, проходит через объектив и формирует на экране изображение соответствующего цвета. Затем свет проходит через следующий сектор фильтра и т. д. Изображение на экране воспринимается цветным за счет эффекта инерции зрения. Если цвет изображения обновляется менее чем за 30 мс, человеческий глаз воспринимает его как равномерно окрашенное. За это время проектор формирует около 2000 кадров трех основных цветов, благодаря чему получается 24-битное цветное изображение.
Основной недостаток проекторов с одной DLP матрицей – разноцветные контуры на изображении. Они появляются при динамических сценах либо при быстром перемещении взгляда по экрану. Чем меньше частота смены цвета, тем более проявляется этот эффект. Поэтому производители стараются уменьшить этот параметр, увеличивая скорость вращения диска светофильтра. Однако полностью избавиться от этого недостатка нельзя.
DLP проекторы с тремя матрицами
В такой конструкции используется три DLP матрицы, каждая из которых обеспечивает проекцию одного цвета. Формирование итогового изображения происходит одновременно. За точность сведения световых потоков, отраженных от каждой матрицы, отвечает призменная система, которая направляет изображение на объектив. Так как цвета накладываются друг на друга без задержки по времени, изображение избавлено от мерцания и радужного эффекта.
Трехматричные DLP проекторы в несколько раз дороже одноматричных и используются либо для домашних кинотеатров класса High-End, либо в инсталляционных проекторах для очень больших экранов (до 200 дюймов).
3LCD Проекторы
Технологию 3LСD разработали в фирме Epson, но теперь они не обладают на неё эксклюзивными правами: сейчас она используется и, например, в Sony. По названию понятно, что в проекторе каким-то образом задействовано три LCD-матрицы. Каким образом они работают? Они задействуются одновременно, и получается настоящее смешивание красного, синего и зелёного – образуется цветное изображение.
Подробнее – на схеме:
В 3LCDсвет исходит из лампы, проходит через фильтры, распадаясь на три составляющие. Но главная часть устройства – матрицы у призмы, которая обратно собирает в одно целое эти три составляющие. Они соединяются в конечное цветное изображение, которое и отображается на экране.
Здесь белый получается в миксе зелёного, синего и красного, и поэтому невозможно неуравновешенное сочетание черно-белого с цветным. У производителей, чтобы подчеркнуть эту особенность продукции, есть даже особый термин: «цветовая яркость».
В одинаковых условиях при проверке окажется, что по сравнению с DLPLCD-матрица не так хорошо справляется с лишним светом, и контрастность будет ниже. Зато вLCDматрицы могут находиться в пограничных с крайними положениях, отфильтровывая нужное количество света без непрерывных переключений. Дорогие версии 3LCDсодержат модификацию C2Fine, благодаря которой контрастность повышается, и подобное оборудование подходит для домашнего High-Endкинотеатра.
Как устроен LCD проектор
Устройства проецирования изображений известны очень давно – это и слайд-проекторы, эпидиаскопы и другие тому подобные устройства. Главной их особенностью являлось обязательное наличие физического объекта проецирования – слайда, диапозитива, рисунка на плёнке и т.п.
Современному мультимедийному проектору физический объект для проецирования не требуется – для этого он использует электронный сигнал. Поэтому проблема создания качественных статических и динамических изображений в значительной степени потеряла актуальность. Сейчас любой человек, овладевший тем или иным компьютерным пакетом, может создавать весьма сложные и красивые рисунки и анимации.
Как же устроен современный проектор?
Он обязательно имеет набор следующих основных и вспомогательных устройств (систем).
Рис. 2. Принцип действия мультимедийного проектора
Источник света. Для мощных проекторов обычно используют одну или несколько специальных ртутных или ксеноновых ламп (ламп сверхвысокого давления или маталлогалоидных).
Металлогалоидные лампы получили название из-за добавок солей йода и брома. Полезный световой поток таких ламп примерно в два раза больше, чем у обычных и достигает 3 ANSI лм/Вт. Цветопередача у металлогалоидной лампы значительно лучше, чем у галогенной, благодаря непрерывному, а не линейчатому, спектру излучения. Свет этих ламп белый и больше похож на дневной, тогда как у галогенных он жёлтый.
В классическом ЖК проекторе используется просветная матрица.
Срок службы ламп определяется временем, по истечении которого световой поток уменьшается вдвое. Средний ресурс ламп составляет от 1000 до 2000 часов.
Лампы сверхвысокого давления – развитие компанией PHILIPS идеи металлогалоидных источников света. Эти лампы стоят дороже. Давление в их колбе превышает 100 атмосфер. Светотехническая эффективность составляет 5 ANSI лм/Вт, а ресурс 4000 часов. Лампы сверхвысокого давления применяют в своих моделях фирмы SONY, SANYO и другие производители проекторов. У этого вида ламп к концу срока службы световой поток снижается лишь на 25%.
До настоящего времени подавляющее большинство ламп для проекторов производится всего тремя компаниями: Philips, Osram и Ushio.
В последние годы в LCD проекторах стали использовать сверхъяркие светодиоды, цвет свечения которых может меняться в зависимости от напряжения питания.
Ртутные и ксеноновые лампы имеют невысокие КПД, и поэтому выделяют много тепла, которое приходится отводить с помощью воздушной или жидкостной систем охлаждения. Воздух для вентиляции оптического блока тщательно очищается.
Для оптической системы источник света является точкой. Чтобы собрать его и направить на матрицу используют систему линз, называемую конденсором. Конструкция конденсора тем сложнее, чем больше его апертура. При числовой апертуре до 0,1 применяют одиночные линзы, при 0,2-0,3 – двухлинзовые системы, свыше 0,3 – трёхлинзовые. Наиболее распространены конденсоры из двух плоско-выпуклых линз, обращённых сферическими поверхностями друг к другу. Эта схема позволяет уменьшить сферические аберрации.
Свет от источника, собранный конденсором, поступает на самую главную часть проектора, устройство, управляющее световым потоком. Оно может быть просветным или отражающим. В классическом ЖК проекторе используется просветная матрица.
Пройдя модулирующую матрицу, световой поток через объектив проецируется на экран.
К другим устройством проектора, не упомянутым ранее, относят блок электроники с процессором, блок управления, блок коррекции трапецеидальных искажений и блок питания.
Международные стандарты
Международная организация по стандартизации (ISO) имеет солидный набор эталонных стандартов, которые определяют термины и принципы практически для всего – от спецификаций резьбы до стандартов качества
Это особенно важно в промышленных сферах, где использование одинаковых терминов и понятий является ключом к эффективности.. Что касается 3D-печати, основной источник путаницы заключается в вопросе – следует ли называть всю печать на основе смолы стереолитографией? Ведь это была первая технология. К счастью для нас, ISO / ASTM 52900: 2015 проводит четкую линию
К счастью для нас, ISO / ASTM 52900: 2015 проводит четкую линию.
Что касается 3D-печати, основной источник путаницы заключается в вопросе – следует ли называть всю печать на основе смолы стереолитографией? Ведь это была первая технология. К счастью для нас, ISO / ASTM 52900: 2015 проводит четкую линию.
Вся трехмерная печать на основе отверждения смол, в которой жидкая фотополимерная смола хранится в ванне (в отличие от струйного распыления через сопло), обозначается общим понятием полимеризации в ванне. Все другие названия, такие как SLA, DLP или LCD, являются подкатегориями этой технологии.
Итак, что же отличает три наиболее распространенных вида полимеризации в ванне?
DLP технология
Работа DLP-проекторов основана на действии особого DMD-чипа, в котором располагается очень много небольших поворотных зеркал. Именно они отвечают за образование матрицы.
В DMD-чипах с высоким разрешением содержится огромное количество микроскопических зеркал. Принцип действия заключается в том, что сквозь диск с разноцветными секторами, который вращается, проходит свет от лампы и попадает на матрицу. В результате при включении проектора картинка появляется по мере прохождения светового луча по соответствующим цветным секторам диска.
Элементы управления в DMD-чипах расположены не так, как в ЛСД-моделях. Они находятся за зеркалами, поэтому в проекторах DLP почти отсутствует расстояние между пикселями.
Технология, применяемая в данных моделях, позволяет получить изображение, отличающееся повышенной контрастностью. Этого удается достичь благодаря тому, что зеркала, которые отвечают за пиксели черного оттенка, располагаются в определенном положении. Из-за этого получается добиться появления настоящего черного цвета.
В настоящее время наибольшее распространение получили LED-DLP проекторы. В них не используется прохождение света сквозь подвижное колесо. Вместо этого здесь установлены цветные светодиоды, включающиеся по очереди. Яркость у них слишком слабая. Однако в отличие от газозарядных ламп, ЛЕД-лампочки имеют небольшой размер и вес, а также служат намного дольше.
Главным недостатком ДЛП проекторов является появление радужного эффекта, который особенно заметен во время динамичных сцен. Связано это с тем, что цветовые компоненты проецируются поочередно и при частой смене кадров могут смешиваться. Кроме этого, на DLP-проекторах очень сложно передается серый цвет. Зеркало должно быть повернуто максимально точно, чтобы глаз уловил последовательность смены пикселей разных цветов в серый оттенок.
Что такое мультимедийный проектор и зачем он нужен
Гаджет представляет собой небольшое устройство, которое устанавливается на расстоянии от специального экрана и проецирует на него изображение с компьютера, флешки или карты памяти.
Традиционное предназначение оборудования – демонстрация презентаций и видеороликов в офисах, актовых залах. В настоящее время ни один школьный класс не обходится без проектора. Педагоги показывают детям на уроках учебные видео- и фотоматериалы. Любители кино с помощью этой техники обустраивают домашние кинотеатры. Мощные проекторы устанавливают в концертных и выставочных залах для демонстрации контента, используют при проведении массовых мероприятий под открытым небом.
Но по каким параметрам выбрать проектор, чтобы не упустить нужных характеристик. Перед покупкой необходимо точно знать: для чего нужна техника. Функции подходящего оборудования напрямую зависят от назначения. Для проведения презентаций с фото, графиками и диаграммами в офисе необязательно иметь очень дорогой проектор с высокой контрастностью, а для прокрутки фильмов дома в хорошем качестве высокая контрастность необходима. Для конторы хорошо бы иметь высокое разрешение, чтобы сотрудники видели мелкие цифры и буквы на презентациях.
Какой проектор выбрать для школы или музыкального зала детского сада – подойдет небольшой переносной агрегат. Степень разрешения приемлема средняя, так как помещения классов или групп часто небольшие. Выбрать проектор для актового зала или сцены необходимо, обратившись к серьезному стационарному оборудованию, которое монтируется под потолок и способно проецировать контент в высоком качестве на большой экран.
LED — ИСТОЧНИК ЯРКОГО СВЕТА, С ОГРОМНЫМ СРОКОМ СЛУЖБЫ
Объединяет их источник света – светодиодная LED лампа, которой присущи такие преимущества как яркость, долговечность, экономичность и низкая цена. Помимо этого светодиодные проекторы работают тихо, быстро включаются и выходят на нужную яркость, меньше греются и очень компактны. Теперь рассмотрим, как свет лампы преобразовывается в картинку.
Свет попадает на матрицу, функция которой пропускать или не пропускать свет. Таким образом, матрица формирует черно-белое изображение. Качество картинки зависит от разрешения матрицы. Теперь разберемся, как изображение получается цветным. Вот здесь и начинаются различия LCD и DLP матрицы.
